黑洞城市 -概述

具有強大引力的黑洞，吞食包括光線在內的一切物質，令人毛骨悚然，在那里建設城市，似乎有悖常理。但它卻不是某些人的嘩眾取寵，而是科學家建立在對黑洞本質深刻認識上的、最具想像力的太空移民方案。

首先讓我們粗略地了解旋轉黑洞的結構特性。

黑洞旋轉，也會帶動周圍物質旋轉，這就會與周圍靜止物質形成一條分界線，叫黑洞的“靜止界限”。包括光線在內的物質越過靜止界限后，并不會立即被黑洞吞食，而且圍繞黑洞高速旋轉，因而具有巨大的旋轉能。再往里，當?shù)竭_一定位置后，圍繞黑洞旋轉的所有物質都會被黑洞吞食。從那里往里，什么也看不見了，這就形成了黑洞的“視界”。在靜止界限與視界之間有“貯能區(qū)”或“能層”。據(jù)認為，旋轉黑洞有內外兩個視界，中心奇點也變?yōu)椤捌娈惌h(huán)”。

英國現(xiàn)代著名物理學家羅杰·彭羅斯根據(jù)旋轉黑洞的這種結構特性，提出了提取黑洞旋轉能的機制。就是將一個物體沿著與黑洞旋轉相反的方向拋入貯能區(qū)，這個物體在黑洞強大潮汐力(引力)作用下一分為二，其中一部分被黑洞捕獲，進入黑洞;另一部分則飛出貯能區(qū)。由于物體是沿黑洞旋轉的反方向拋入貯能區(qū)的，黑洞在捕獲物體的一部分時會損失一些旋轉能，而這些能量正好被物體的另一部分攜帶飛出貯能區(qū)?；厥者@部分物體，就可利用它所攜帶的能量。

著名科學家C·米斯勒、K·索恩和J·惠勒在合著的《引力》一書中，根據(jù)上述原理，提出了建設黑洞城市的設想。

在黑洞的靜止界限外建造一個巨大的環(huán)形密閉生態(tài)系統(tǒng)——黑洞城市，提取黑洞的旋轉能發(fā)電，作為維持城市正常營運的能源。辦法是將城市垃圾裝在一串相互鏈接的小車中，小車串沿螺旋線依次落向黑洞，每輛小車在到達拋射點時將車內垃圾倒出，黑洞在捕獲垃圾時損失的旋轉能則由小車帶出。小車在被一個巨大的轉子回收時，釋放出它所獲得的巨大旋轉能，驅動發(fā)電機的轉子高速旋轉，使發(fā)電機發(fā)出強大的電流。這種辦法不僅一勞永逸地解決了長期困擾城市的一個難題——垃圾處理問題，而且變廢為寶，為城市提供了能源。這本身就是一個深刻的生態(tài)學問題。

黑洞城市是巨大宇宙中的一個巨大生態(tài)系統(tǒng)。到此我們可看到，載人航天器上密封座艙這個“星星之火”，已“燎原”到宇宙深處的黑洞近傍。